[發明專利]一種深部軟弱煤巖大斷面巷道預應力錨桿壓縮拱布置方法

在審

• 申請號: 202010437862.6
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111594238A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 吳德義;孟詳宇
• 申請（專利權）人: 安徽建筑大學
• 主分類號: E21D20/00
• 分類號: E21D20/00;G01N3/24;G01N3/04
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

1.一種深部軟弱煤巖大斷面巷道預應力錨桿壓縮拱布置方法，其特征在于,包括以下步驟：

(1)確定巷道圍巖為粘結力c＝0.6～1.5MPa、內摩擦角φ＝16°～28°軟弱煤巖合理錨桿支護參數取值范圍；

(2)現場取芯實驗室確定巷道圍巖力學性質；

(3)模擬分析錨桿支護參數合理取值。

2.根據權利要求1所述的一種深部軟弱煤巖大斷面巷道預應力錨桿壓縮拱布置方法，其特征在于：所述步驟(1)中巷道圍巖為軟弱煤巖時合理錨桿支護參數取值范圍的確定依據工程廣泛存在的煤巖、泥巖、破碎泥巖等巖石力學參數取值范圍，通過理論分析、數值模擬以及現場實驗等手段確定合理錨桿預緊力，錨桿長度及錨桿間排距等預應力錨桿支護參數取值范圍。

3.根據權利要求1所述的一種深部軟弱煤巖大斷面巷道預應力錨桿壓縮拱布置方法，其特征在于：所述步驟(2)中的巷道圍巖取芯實驗室確定巷道圍巖力學性質的確定包括現場取芯步驟與實驗室確定圍巖力學性能參數步驟，所述力學性能參數包括巖石粘結力c、內摩擦角φ、彈性模量E、泊松比λ以及抗壓強度σ。

4.根據權利要求1所述的一種深部軟弱煤巖大斷面巷道預應力錨桿壓縮拱布置方法，其特征在于：所述步驟(3)中的模擬分析錨桿支護參數合理取值主要包括依據圍巖力學性質初步選擇錨桿支護參數取值范圍并采用建立的模型模擬分析不同錨桿預緊力、不同錨桿長度及間排距圍巖附加應力及位移梯度分布，依據圍巖附加應力及位移梯度分布均勻性確定合理錨桿預緊力、錨桿長度及錨桿間排距。

5.根據權利要求3所述的一種深部軟弱煤巖大斷面巷道預應力錨桿壓縮拱布置方法，其特征在于：所述力學性能參數圍巖粘結力c、內摩擦角φ，按以下要求確定預應力錨桿合理參數形成有效合理承載的壓縮拱：

[1]、圍巖粘結力c＝(0.6～0.8)MPa、內摩擦角φ＝(16°～19°)的軟弱煤巖時，錨桿間排距a×b＝(500～550)mm，錨桿長度L＝(1500～1800)mm，預緊力F＝(70-80)KN；

[2]、圍巖粘結力c＝(0.8～1.2)MPa、內摩擦角φ＝(19°～23°)的軟弱煤巖時，錨桿間排距a×b＝(450～500)mm，錨桿長度L＝(1800～2000)mm，預緊力F＝(80～90)KN；

[3]、圍巖粘結力c＝(1.2～1.5)MPa、內摩擦角φ＝(23°～28°)的軟弱煤巖時，錨桿間排距a×b＝(500～550)mm，錨桿長度L＝(2000～2200)mm，預緊力F＝(90～100)KN。